Mehrlagige elektrische Leiterplatte

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrlagige elektrische Leiterplatte mit zumindest zwei symmetrischen Leitungspaaren, die jeweils aus zwei einzelnen gedruckten, parallel zueinan¬ der verlaufenden Leiterbahnen bestehen.

Es ist bekannt, hochfrequenzführende Leitungen in einer Sig¬ nallage der Leiterplatte anzuordnen, die zwischen Schirmlagen eingebettet ist. Dabei befinden sich die beiden Leitungen ei¬ nes symmetrischen Leitungspaares in einer Ebene nebeneinan- der. Um ein Übersprechen zwischen zwei benachbarten Leitungs- paaren zu verhindern, müssen diese in übereinanderliegende Signallagen verlegt werden. Dies führt zu einer höheren An¬ zahl von Signallagen, was die Leiterplattendicke vergrößert und die Herstellungskosten erhöht.

In der DE 6930062 Ul wird eine mehrlagige Leiterplatte mit zwei Leiterebenen beschrieben, die zwei symmetrische Leitungspaare aufweist, die jeweils aus zwei einzelnen gedruckten, zueinander parallel verlaufenden Leiterbahnen bestehen. Die einzelnen Leiterbahnen eines Paares liegen jeweils in der Mittelebene des anderen Leitungspaares.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungsko¬ sten der Leiterplatte zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge¬ löst. Ein symmetrisches Leitungspaar ist z.B. durch eine Hin- und Rückleitung eines Leitungszuges gebildet. Die Erfindung geht davon aus, daß die Mittelebene zwischen zwei Leitungen eines Leiterpaares elektromagnetisch mit Masse oder Nullpo¬ tential gleich ist. Diese Mittelebene steht senkrecht zur Ebene, die durch das Leitungspaar gebildet wird. Wird nun in

diese Ebene ein zweites symmetrisches Leiterpaar gelegt, so wird dieses von dem ersten elektromagnetisch nur sehr gering beeinflußt und umgekehrt . Das Signalübersprechen ist erheb¬ lich geringer als zwischen zwei Leiterpaaren einer Ebene.

Von Vorteil ist es, die beiden Leiterebenen zwischen zwei Schirmebenen zu legen, wodurch das Übersprechen noch mehr verringert ist und wodurch nach außen abgehende Störstrahlun¬ gen verhindert werden. Durch den Wegfall einer Schirmlage zwischen den beiden Leiterpaaren wird die Anzahl der Lagen der Leiterplatte und der Herstellungsaufwand verringert. Bei einer günstigen Konfiguration ist z.B. die Leiterbahnbreite etwas geringer als der Abstand zwischen den beiden Leiterebe¬ nen, der Zwischenabstand zwischen zwei Leitern einer Ebene kann beispielsweise die Hälfte des Leiterebenenabstandes be¬ tragen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Leiterbahnen einer Ebene gegenüber den beiden Leiter- bahnen der anderen Ebene in der Art eines Parallelogramms seitlich zueinander versetzt angeordnet und beträgt das Maß des seitlichen Versatzes ungefähr ein Fünftel des Abstandes der Leiterebenen. Eine experimentelle Überprüfung hat erge¬ ben, daß bei diesen geometrischen Verhältnissen das Sig- nalübersprechen besonders gering ist.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Figur l zeigt schematisiert einen Schnitt durch ein symmetri¬ sches Leitungspaar mit den zwischen den Leitern ver¬ laufenden Feldlinien,

Figur 2 einen Schnitt durch eine Lage einer Leiterplatte mit zwei symmetrischen Leitungspaaren und zwei Schirmla- gen,

Figur 3 einen Schnitt durch die Leiterplatte nach Figur 2 mit seitlich zueinander versetzten Leitungspaaren.

Nach Figur 1 besteht ein symmetrisches Leitungspaar aus einer Hinleitung 1 und einer Rückleitung 2 eines Leitungszuges, wo¬ bei zwischen den beiden Leitungen des Leitungspaares ein elektromagnetisches Feld aufgebaut ist, dessen Feldlinien 3 in einer Mittelebene 4 zwischen den beiden Leitungen einem Nullpotential entsprechen. Ein in dieser Ebene liegendes zweites Leitungspaar kann also im Idealfall vom ersten Lei¬ tungspaar elektromagnetisch nicht beeinflußt werden.

Nach Figur 2 sind in einer mehrlagigen Leiterplatte 5 zwei Signallagen mit elektrischen Leitern zwischen zwei Schirmla¬ gen 6 angeordnet. Die beiden Leiter des ersten Leitungspaares 1, 2 sind auf die beiden, in unterschiedlichen Ebenen befind- liehen Signallagen verteilt. Ein zweites Leitungspaar, das wie das erste Leitungspaare senkrecht zur dargestellten Schnittebene verläuft, ist so angeordnet, daß sich die Ver¬ bindungsachsen zwischen den Leitern 1 und 2 sowie 7 und 8 an¬ nähern im rechten Winkel kreuzen. Das bedeutet, daß sich je- weils ein Leitungspaar in der neutralen Mittelebene zwischen den beiden Leitern des anderen Leitungspaares befindet. Das Signalübersprechen zwischen den beiden Leitungspaaren wird dadurch erheblich verringert.

Nach Figur 3 sind die beiden Leiter der einen Signallage zu den beiden Leitern der anderen Signallage seitlich versetzt angeordnet. Der Versatz beträgt ungefähr ein Fünftel des Ab- standes zwischen den beiden Signallagen. Bei dieser Anordnung wird das Signalübersprechen besonders wirksam verringert.